CONCENTRACIONES DE MINERALES Ing. Andrea Chávez MSc.
CM. Método 1: pro propiedades piedades físicas o volumétricas
ǂ densidad ǂ velocidad sedimentación
c. gravimétrica
ǂ movimiento en campo magnético
ǂ conductividad eléctrica
c. magnética
c. eléctrica
CM. Método 2. Propiedades Físico Químicas de superficie
Adsorción Agua
Adsorción Selectiva
hidrofílicos
Aglomeración selectiva: tensoactivo
hidrofobicos
Ultrafinos y coloidades 10 y 1um
La mesa vibratoria y la espiral generan tres productos, no se coloca en la tabla porque no es muy común, C,M,C.
Equipos de concentración.
Separador Magnético
Flotador
a) Mesa Vibratoria b) Flujos másicos
Definiciones
Tenor (ta, tm, tc,tt) : se asocia al porcentaje de mineral útil respecto a toda la masa mineral.
Ejemplo:
Definiciones:
Fracciones en peso de los sólidos ( ): se dan en porcentajes y se dan en los balances de minerales y agua.
Objetivo fundamental del Concentrado
Elevar el tenor en una corriente denominada Concentrado.
Importancia del proceso de Concentración.
Eliminar del circuito de la planta.
Minerales que no poseen riqueza (gangas, minerales de rechazo)
Reducción de costos de manejo
Productos finales únicamente con el proceso de concentración (carbón estéril, oro, arenas silíceas para fundición)
Eliminar piritas, arenas cuarzo, materia orgánica. (causan problemas en extracción metalúrgica)
Esquema de planta concentradora de minerales
INDICES METALURGICOS Números adimensionales Da la calidad de separación
Da información del escalamiento para el dimensionamiento equipos o plantas.
Debe usarse el balance de masa. (datos coherentes)
Se realiza en estado estacionario
Balances de masa Ley de conservación de la materia Balance general: Acumulación = entradas - salidas + generación consumo
Balance global, balance por especies o balance elemental Procesos estacionarios y no estacionarios Procesos con o sin reacción química
Balances de masa Procesos estacionarios: Es una idealización; en la práctica no hay procesos realmente estacionario; si se considera una base de tiempo suficientemente grande, los procesos se pueden asimilar a procesos estacionario Procesos con acumulación: La acumulación es positiva cuando las entradas superan a las salidas y negativa en el caso inverso
Balances de masa
El balance de masa se aplica a: una operación unitaria una secuencia de operaciones unitarias un proceso completo una planta industrial
Es fundamental definir claramente los límites del sistema, en particular en los procesos con reciclo
BALANCE DE MASA EN ESTADO ESTACIONARIO.
Balances de masa
Aplicaciones de balances de masa
Balance de masa sin reacción química: Planta de chancado y molienda Planta de flotación de concentrados de cobre
Balance de masa con reacción química: Proceso de lixiviación Procesos de combustión Proceso de fundición
Ejercicios de Balance de Masa
Se alimenta a una planta de trituración con trapiche chileno y concentración gravimétrica en canalón, 10tn/día de un mineral que al ser analizado en laboratorio reporta 18g/ton de oro y 0,5% de cobre. En el día se obtuvo 1 Ton de concentrado con 155 g/ton de oro y 1,5% de cobre. Muestras tomadas en el relave, reportan contenidos de 5g/ton de oro y 0,3% de cobre. Evaluar la operación de la planta (Calcule la eficiencia)??
Flujo de balance de masa A=10 Tn/dia
Molienda, trituración chilena
TaAu=18g/ton TaCu=0,5% Concentración Gravimétrica
C=1Tn/dia TcAu=155g/tn TcCu=1,5%
R=(10-1)=9Tn/dia TrAu=5g/Tn TrCu= 05%
Ecuaciones de Balance de Masa
A=R+C Balance Específico: Ata=RTr+CTc Calculo de las concentraciones de Oro. A=10*18=180 g/día C=1*155= 155 g/día R= 9*5=45 g/día Tenemos por calculo una alimentación recalculada de 200 g/dia.
Cálculos
Cálculo de la recuperación de oro: Recuperación de Oro en el concentrado: 200 grAu -------------- 100% 155 grAu----------------X= 77,5% Recuperación de ORO en el relave: 200 gr Au---------------100% 45grAu-----------------X= 22,5% Entonces la eficiencia del equipo es del 77,5% que es lo que se recupera perdiendo el 22,5%.
Ejercicios: Problema 1
Calcular la masa de concentrado que se obtendrá en un evaporador por cargas cuando a 500 kg de diluido se le retiran 400 kg de agua
Solución.
Problema nº2
Calcular el caudal másico de agua que se obtendrá de un evaporador continuo que se alimenta con 5kg/s de diluido y del que se obtienen 1kg/s de concentrado.
Problema 3
Calcular el tomate triturado ,del 5 % de sólidos, que debe añadirse a 400 kg de un tomate concentrado del 50% de sólidos para que la mezcla final tenga un contenido de sólidos del 30%.
Solución:
Solución:
Problemas:
Calcular cuanta alfalfa , con un 80% de humedad, se debe alimentar a un secadero para producir 5000 kg/h de alfalfa deshidratada , con un 5% de humedad.
Clasificación de Índices de Metalúrgicas Índices de relacionan calidad a). Recuperación (R ) b). Razón de enriquecimiento (RE) c). Índice de Selectividad (IS).
Índices de relacionan capacidad a). Razón de concentración (RC) b). Rendimiento de concentración (V) c). Eficiencias de la separación (E)
Índices Metalúrgicos Ideales
1° era Condición 2° da Condición Recuperación
Razón de enriquecimiento
Razón de concentración
Índices Metalúrgicos
Índices de Concentración
Las partículas mixtas y la concentración de minerales
Ejercicios:
Se concentro una arena de playa utilizando una espiral Humphrey, con el fin de obtener arenas pesadas ricas en rutilo (TiO2).
A=2274 ton/h de sólidos (alimentación) Fracción en peso de solidos φa=0,15 C=0.325 ton/h de solidos (concentración) Fracción en peso de solidos φa=0,20
M= 0.318 ton/h de sólidos (medios) Fracción en peso de solidos φa=0,12 T= 1.631 tn/h de solidos (colas) Fracción en peso de solidos φa=0,11 Los tenores de arenas negras en cada corriente son: ta=13,32% tenor rutilo en alimentación tc = 88,32% tenor rutilo en concentración tm= 4.00% tenor rutilo en medios tt=0,19% tenor rutilo en colas
1. ESQUEMA ta, φa
AGUA DE LAVADO W
C, Tc, φc M, Tm, φm T, Tt, φt
2. Balance de Sólidos A=C+M+T
2,27 tn/h=(0,026 +0,318 + 1,93)tn/h=2,274 tn/h No se puede aplicar la ecuación porque tiene tres salidas. R=
(.5 )∗(.) .7 ∗(,)
= 0,948
Razón de Enriquecimiento /Índice de Selectividad
RE= 88,32/13,32 =6,63 Índice de selectividad= 100%-0,8%=99,19% 100%-13,32%=86,68% IS=
, ∗(,) 6,6 ∗(,)
= 18,82
Razón de Concentración/Rendimiento
RC=2,274 tn/h / 0,325 tn/h =7,0 ton de alimentación /ton de concentración. Rendimiento V ,5 /ℎ
V= ,7 /ℎ = 0,143 . ./ . Se deduce que para obtener una tonelada de concentrado se requiere procesar 7 tn de mineral.
Ejercicios para la casa
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